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Rendement d’une chaudière : comment le définir et le calculer pour faire des économies d’énergie ?

Avant de choisir une chaudière pour son logement, il est obligatoire de se référer au rendement énergétique de ladite chaudière. Ce point d’évaluation permet d’estimer la quantité d’énergie consommée par rapport à la quantité de chaleur (chauffage ou eau chaude sanitaire) produite. Quel type de chaudière a le meilleur rendement énergétique ? Quelles sont les aides financières pour acheter une chaudière à haut rendement énergétique ? Focus de Choisir.com.

Rendement d'une chaudière

Quelle est la définition du rendement d’une chaudière ?

Lorsque l’on met en marche une chaudière à gaz, électrique, à bois ou fioul, nous utilisons de l’énergie (ici un combustible, tel que bois, gaz, fioul, ou une énergie comme l’électricité) pour produire de la chaleur, c’est-à-dire de l’énergie thermique. Celle-ci va ensuite être utilisée pour notre confort : chauffer l’intérieur de notre logement via le chauffage central, utiliser de l’eau chaude pour se doucher ou faire la vaisselle… Le rendement permet de mesurer l’efficacité énergétique de la chaudière et se mesure en pourcentage (%). A température de chauffe égale entre deux chaudières, plus le rendement d’une chaudière (son pourcentage) est important, plus sa performance énergétique est élevée, et plus il y a d’économies d’énergie à la clé.

Le rendement d’une chaudière représente ainsi un indicateur clé et facile à interpréter pour évaluer la consommation d’énergie du futur équipement de chauffe que l’on souhaite acquérir.

Les critères pour calculer le rendement d’une chaudière

L’évaluation de la performance énergétique d’une chaudière passe par le calcul de son rendement. Pour mesurer le rendement de sa chaudière, il est nécessaire de prendre en compte les paramètres techniques de celle-ci. Des paramètres qui peuvent différer en fonction du type de chaudière, que l’on parle de chaudière à condensation, de chaudière à basse température ou de chaudière biomasse.

Voyons donc au préalable de cette question portant sur la formule de calcul, de quoi parle-t-on en termes de paramètres de rendement énergétique d’une chaudière.

Pouvoir calorifique inférieur et pouvoir calorifique supérieur

Le fonctionnement d’une chaudière peut se résumer ainsi : un combustible chauffe dans une chambre de combustion via un brûleur. La chaleur se dégageant de cette combustion va être utilisée pour chauffer de l’eau, et alimenter les différents équipements de chauffe du logement (chauffage central, radiateurs, chauffe-eau). Cette combustion, résultant de la réaction chimique entre le combustible et l’oxygène, permet de créer de l’énergie dont le niveau va être évalué au moyen du pouvoir calorifique (en kWh). Ce pouvoir calorifique permet de comprendre le rendement du combustible dans la chaudière :

  • le pouvoir calorifique inférieur (PCI) de la chaudière désigne la seule quantité d’énergie produite à partir du brûlage du combustible. En d’autres termes, seul le processus de combustion compte pour mesurer l’énergie thermique produite. On peut citer à titre d’exemple, le modèle de la chaudière classique à gaz naturel qui utilise uniquement la combustion du gaz pour émettre de la chaleur utilisée afin de faire chauffer de l’eau ou un liquide caloporteur ;
  • le pouvoir calorifique supérieur (PCS) de la chaudière désigne la quantité globale d’énergie produite à partir de la combustion du combustible, ainsi que l’énergie récupérée dans la vapeur d’eau. Cette récupération d’énergie dans la condensation de la chaleur – appelée également chaleur latente – permet de décupler le rendement de combustion de la chaudière. A titre d’exemple, le rendement de la chaudière à condensation est évalué à partir du PCS.

Les différences entre le rendement nominal et le rendement saisonnier d’une chaudière

L’efficacité énergétique d’une chaudière doit être évaluée lorsque le brûleur de la chambre de combustion fonctionne, mais également pendant les périodes de pause ou d’arrêt. C’est ce qui permet d’évaluer le rendement nominal et le rendement saisonnier de la chaudière :

  1. Dans le premier cas, on estime le rendement nominal de la chaudière qui permet d’évaluer le rendement au moment où le brûleur de la chaudière fonctionne. Ce type de rendement permet de mesurer l’énergie utile produite à un instant T ;
  2. Dans le second cas, on estime le rendement saisonnier de la chaudière, soit le rendement global de la chaudière pendant toute la période de chauffe. Ce dernier indicateur de performance permet ainsi d’évaluer le rendement de la chaudière en marche, mais également à l’arrêt du brûleur. Un bon indicateur donc pour mesurer la performance énergétique d’une chaudière à l’année.

Du rendement saisonnier à l’efficacité énergétique saisonnière (ETAS)

L’efficacité énergétique saisonnière, dite ETAS, est une version « améliorée » du rendement saisonnier au regard des dernières directives européennes en matière d’éco-conception (ErP). L’ETAS permet d’évaluer les performances d’un appareil de chauffe en prenant en compte les conditions d’utilisation dudit appareil (fluctuation des températures extérieures, période de pause ou de veille).

Comme le rendement saisonnier, l’efficacité énergétique saisonnière s’exprime en pourcentage.

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Comment calculer le rendement d’une chaudière ?

Voyons maintenant la partie pratique sur la mesure du rendement énergétique d’une chaudière.

Méthode de calcul du rendement nominal et du rendement saisonnier

Le calcul du rendement nominal et du rendement saisonnier d’une chaudière permet d’en évaluer ses performances. Il est ainsi possible pour l’usager d‘être informé si sa chaudière à gaz, par exemple, consomme plus qu’elle ne produit de chaleur. Un bon moyen en somme pour savoir s’il est nécessaire de procéder à un entretien de sa chaudière à gaz ou de changer pour un modèle de chaudière à haute performance énergétique.

Le calcul du rendement nominal est le rapport entre l’énergie contenue dans un combustible et l’énergie thermique transmise à l’eau ou liquide caloporteur. La formule de calcul du rendement nominal se décompose comme suit :

Rendement nominal chaudière = ηutile = Pu / Pa

ηutile = rendement utile (lorsque le brûleur est en marche) ;
Pu = énergie utile de la chaudière (ou puissance fournie à l’eau de chauffage) ;
Pa = puissance contenue dans le combustible (soit le débit de combustible en kg/heure ou m3/heure x son pouvoir calorifique PCI/PCS).

Le calcul mathématique du rendement saisonnier d’une installation de chauffe est un peu plus complexe puisqu’il doit exprimer le rendement annuel de la chaudière :

Rendement saisonnier chaudière = ηsais = ηutile / [1 + qE x (nT / nB – 1)]

ηsais = rendement saisonnier (lorsque le brûleur est en marche) ;
ηutile = rendement utile ;
qE = perte de chaleur à l’arrêt ;
nT = nombre d’heures de la saison de chauffe ;
nB = nombre d’heures où le brûleur fonctionne sur toute la période.

Les pertes de rendement énergétique à prendre en compte

Le calcul du rendement d’une chaudière permet de mettre en lumière certaines déperditions d’énergie freinant la performance globale de l’équipement de chauffe.

Les pertes d’énergie repérées par le rendement nominal de la chaudière

Ainsi, le rendement nominal d’une chaudière permet d’évaluer les pertes vers l’ambiance de la pièce et les pertes de fumées :

  • dans le premier cas, ces pertes d’énergie prennent la forme d’échanges d’énergie thermique entre la chaudière et son environnement. Ou plus précisément des pertes de chaleur via les parois de la chaudière. En cause la plupart du temps, une mauvaise isolation de la chaudière due à sa vétusté ou une mauvaise régulation de la chaleur ;
  • dans le second cas, les pertes de fumées sont directement exprimées par le rendement de combustion de la chaudière (soit le rendement du combustible). On peut ainsi retrouver ces déperditions d’énergie contenues dans les fumées, dans la chaleur latente, dans la chaleur des fumées qui s’échappent par le conduit d’évacuation, ou dans les imbrûlés sources de production de CO (monoxyde de carbone) au lieu de CO2 (dioxyde de carbone). Sur ce point, une quantité trop importante d’imbrûlés peut découler d’un mauvais entretien de la chaudière ou d’un mauvais réglage du brûleur, et entraîner de fait son encrassement (cf. point en dessous Comment améliorer le rendement de sa chaudière ?).

Les pertes d’énergie localisées par le rendement saisonnier de la chaudière

Le fait de mesurer le rendement énergétique global d’une chaudière via le rendement saisonnier permet de déterminer les pertes à l’arrêt de l’appareil de chauffe. En effet, le fonctionnement d’une chaudière classique ou d’une chaudière à condensation consiste à alterner entre les périodes d’activité du brûleur et de ses périodes de veille. Une chaudière en « pause » continue de produire de la chaleur par inertie, une énergie thermique qui va se perdre dans le conduit d’évacuation des fumées ou dans l’ambiance de la chaufferie.

Les pertes d’énergie à l’arrêt peuvent ainsi dénoter :

  • une erreur de dimensionnement de la chaudière. Des arrêts trop fréquents induisent souvent des besoins en énergie moindres que la puissance théorique de la chaudière ;
  • des pertes de balayage dues à un mauvais réglage du conduit d’évacuation des fumées. Une amenée ou arrivée d’air du brûleur ouverte, même à l’arrêt, permet à l’air extérieur de parcourir la chaudière et donc de la refroidir. Au redémarrage, la montée de température va demander un tirage et une consommation de combustible plus importants.

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Zoom sur le rendement des différents types de chaudière !

Le marché des chaudières en France présente une variété importante de modèles : chaudière à gaz ou au fioul classique, chaudière gaz à condensation, chaudière au bois, chaudière à granulés de bois, chaudière biomasse, etc. Mais quelle chaudière choisir ? Quel modèle de chaudière détient le meilleur rendement énergétique ? Cette question est essentielle pour réduire le montant de sa facture de chauffage et limiter son impact environnemental en choisissant un modèle de chaudière à haute performance énergétique.

Avant toute mise sur le marché, et ce depuis juillet 2020, une chaudière commercialisée se doit de respecter des seuils de performance minimale et de taux d’émission de gaz à effet de serre maximum (directives européennes 813/2013 et 1189/2015 résumées dans les articles R224-20 à R224-41 du Code de l’environnement).

A titre indicatif, nous avons fait un tour d’horizon des principales chaudières vendues en France avec leur rendement :

Type de chaudièreCombustible/énergieSeuil minimum* de rendement selon le combustible (en %)Rendement énergétique moyen – PCI ou PCS (en %)Economies d’énergie** (en %)AvantagesInconvénients
Chaudière classiqueGaz naturel
Fioul
Electricité
Gaz 92 %
Fioul 90 %
Biomasse 80 %
Bois NC
70 %Installation rapide.
Peu encombrante.
Bon rendement thermique.
Longue durée de vie entre 20-25 ans (gaz et fioul).
Emissions de CO2 (gaz et fioul).
Energivore (électricité).
Utilisation énergies fossiles (gaz et fioul).
Cuve de stockage (gaz et fioul).
Durée de vie courte (10-12 ans).
Biomasse :
bois et dérivés (plaquettes, bûches, etc.), déchets végétaux agricoles
De manière générale, jusqu’à 85 %Jusqu’à 25 %Coût faible du combustible.
Energie renouvelable.
Longue durée de vie.
Eligibles à des aides financières.
Chaudière encombrante.
Installation difficile.
Prévoir un espace de stockage pour le combustible.
Coût d’achat de la chaudière élevé.
Pellets de bois85 à 95 %
Bûches de boisJusqu’à 90 %Jusqu’à 30 %Energie renouvelable.
Coût du combustible faible.
Longue durée de vie.
Espace de stockage obligatoire.
Entretien régulier.
Coût d’achat de la chaudière élevé.
Chaudière basse températureGaz naturel
Fioul
Jusqu’à 90 %Jusqu’à 15 %Aide à faire des économies d’énergie.
Emissions de CO2 réduites.
Utilisation d’énergies fossiles.
Besoin d’une cuve de stockage (fioul et gaz propane).
Interdiction des chaudières basse température de type B1.
Chaudière à condensationGaz naturel
Fioul
100 à 110 %Jusqu’à 35 %Type de chaudière avec le meilleur rendement énergétique.
Eligibles aux aides financières.
Excellent rapport rendement/prix.
Utilisation d’énergies fossiles.
Besoin d’une cuve de stockage (fioul et gaz propane).
Entretien annuel obligatoire.
Recharge régulière en combustible (cuve).
* Pour les modèles de chaudière commercialisés à compter du 1er juillet 2020.
** Par rapport à un modèle classique.

Pourquoi la chaudière à condensation dépasse 100 % de rendement énergétique ?

Bien évidemment, dépasser 100 % de rendement énergétique n’est pas possible scientifiquement parlant. Le taux de rendement d’une chaudière est généralement évalué sur le principe du PCI. Or, une chaudière à condensation utilise l’énergie de combustion + l’énergie contenue dans la vapeur d’eau pour produire de l’énergie, soit le PCS. Il est donc normal de dépasser le 100 % de rendement énergétique. En fait, il s’agit essentiellement d’un argument marketing utilisé par les constructeurs de chaudières à condensation.

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Comment connaître le rendement énergétique d’une chaudière ?

Outre les méthodes de calcul évoqués précédemment, il existe un moyen rapide de connaître le rendement énergétique d’une chaudière avant un achat. Ce moyen est même une obligation légale imposée aux constructeurs de chaudières. Ainsi, tout type de chaudière, ou même d’équipement de chauffe en général, se doit d’être accompagné d’une documentation technique avec son taux de rendement.

De plus, les distributeurs de chaudière doivent apposer une étiquette énergie sur chaque modèle de chaudière en vente dans leur réseau commercial. Pour rappel, l’étiquette énergie est une feuille d’information synthétique répertoriant les principales caractéristiques d’un équipement électroménager ou électronique, dont sa puissance calorifique et sa classe énergétique de rendement sur une échelle de A (très économe) à G (très énergivore).

Energie/CombustibleModèle de chaudièreClasse énergétique
BoisChaudière à boisC
Chaudière à granulésA
Gaz naturelChaudière à condensationA
Chaudière basse températureC
FioulChaudière à condensationA/B

Toutes ces obligations répondent à des directives européennes en faveur d’une meilleure information du consommateur, un fil rouge indispensable dans un contexte de transition énergétique. L’étiquette énergétique devient une aide au choix, pour le consommateur hésitant, vers un équipement de chauffe économique et écologique.

Ma chaudière date d’avant 2015, comment connaître son rendement énergétique ?

Pour les chaudières anciennes déjà installées, sachez que le chauffagiste en charge de son entretien/maintenance dispose de toutes les expertises requises pour préciser son rendement via une classification énergétique.

Comment améliorer le rendement de sa chaudière ?

Il existe quelques astuces et démarches pour optimiser, voire augmenter, le rendement énergétique de sa chaudière.

Entretenir régulièrement sa chaudière

L’entretien annuel obligatoire de sa chaudière est l’occasion idéale pour repérer les éventuelles pertes d’énergie d’une chaudière. Cette intervention doit être réalisée par un chauffagiste certifié afin de limiter les risques de malfaçons ou tout risque d’incident lié au combustible.

A titre d’exemple, l’installation et l’entretien d’une chaudière à gaz sont soumis à la délivrance d’un certificat de conformité gaz. Pour ce faire, l’intervention d’un plombier-chauffagiste agréé, un professionnel du gaz certifié par un organisme de certification tel que Qualigaz, est une obligation. Idem dans le cas d’une chaudière au fioul, le recours à un chauffagiste doté d’un agrément technicien combustible liquide est lui aussi obligatoire.

L’entretien régulier de votre chaudière permet de localiser des dysfonctionnements variés : encrassement de la chaudière, mauvais réglage du brûleur ou brûleur inadapté, un tirage du conduit trop important, voire une chaudière trop vétuste, etc. Ainsi, ce contrôle de la chaudière va participer à un rendement optimal et à l’allongement de la durée de vie de votre équipement de chauffe.

Comment changer pour une chaudière avec un meilleur rendement énergétique ?

Une chaudière ancienne peut avoir une consommation d’énergie très importante par rapport aux derniers modèles en circulation. C’est pourquoi, il peut être judicieux d’acquérir une chaudière à haute performance énergétique (HPE) reconnue pour ses nombreux atouts. Economies d’énergie, haut rendement énergétique, confort d’utilisation, chaleur constante, émissions de gaz à effet de serre réduites, etc. mais également de nombreuses aides financières délivrées par les pouvoirs publics !

En effet, pour encourager le consommateur à amorcer sa transition énergétique individuelle, le législateur a mis en place un panel d’aides et de subventions vers lequel vous pouvez vous tourner pour réduire le prix de la chaudière HPE. Vous pouvez ainsi être éligible sous conditions à des aides tels que MaPrimeRénov’, la prime Coup de pouce chauffage, la prime énergie et le taux réduit de TVA à 5,5 %, etc.

Et si vous changiez également de fournisseur d’énergie ?

Pour augmenter les économies d’énergie réalisées par une chaudière avec un haut rendement, savez-vous qu’il est aussi possible de changer pour une offre d’énergie (gaz ou électricité) plus compétitive que votre offre d’abonnement actuelle ? En utilisant un comparateur d’énergie comme celui de Choisir.com, les économies sur la facture sont visibles. Un simple appel à notre service client vous met en relation avec un expert énergie à même de vous proposer une liste de fournisseurs d’énergie proposant des tarifs adaptés à votre profil de consommation. N’hésitez plus, c’est gratuit et sans engagement !

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